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260065 VO Theoretical Physics III: Quantum Mechanics (2021S)

Moodle

Registration/Deregistration

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Details

Language: German

Examination dates

Tuesday 29.06.2021 12:15 - 15:15 Lise-Meitner-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 1. Stk., 1090 Wien Monday 04.10.2021 16:00 - 19:00 Lise-Meitner-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 1. Stk., 1090 Wien Friday 26.11.2021 13:00 - 16:00 Lise-Meitner-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 1. Stk., 1090 Wien Tuesday 25.01.2022 16:15 - 18:45 Lise-Meitner-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 1. Stk., 1090 Wien Friday 04.03.2022 16:15 - 18:30 Lise-Meitner-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 1. Stk., 1090 Wien Friday 03.06.2022 13:15 - 15:30 Lise-Meitner-Hörsaal, Boltzmanngasse 5, 1. Stk., 1090 Wien

Lecturers

Caslav Brukner

Classes (iCal) - next class is marked with N

    
    Monday
    08.03.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Wednesday
    10.03.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Monday
    15.03.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Wednesday
    17.03.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Monday
    22.03.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Wednesday
    24.03.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Monday
    12.04.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Wednesday
    14.04.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Monday
    19.04.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Wednesday
    21.04.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Monday
    26.04.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Wednesday
    28.04.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Monday
    03.05.
    09:00 - 10:30
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    Wednesday
    05.05.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Monday
    10.05.
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    Monday
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    Wednesday
    19.05.
    09:00 - 10:30
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    Wednesday
    26.05.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Monday
    31.05.
    09:00 - 10:30
    Digital
    
    Wednesday
    02.06.
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    Monday
    07.06.
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    Wednesday
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    Monday
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    Wednesday
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    Digital
    
    Monday
    21.06.
    09:00 - 10:30
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    Wednesday
    23.06.
    09:00 - 10:30
    Digital

Information

Aims, contents and method of the course

Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es, die Studierenden mit den theoretischen Grundlagen der Quantenmechanik vertraut zu machen. Darüber hinaus sollen die Studierenden ein klares Verständnis für die Grundprinzipien der Quantentheorie und deren Anwendung auf einfache physikalische Systeme erwerben. Sie sollen in der Lage sein, einfache theoretische Probleme der nichtrelativistischen Quantenmechanik zu lösen.

Die LV bildet eine untrennbare Einheit mit den Übungen zur Theoretischen Physik III.
https://ufind.univie.ac.at/de/course.html?lv=260068&semester=2020S

Inhalte und Gliederung:

1. Grundlegende Konzepte
Das Interferenzexperiment klassisch vs. quantenmechanisch
Repetitorium der linearen Algebra
Reiner Quantenzustand, Kets and Bras
Observablen
Basis-Kets, Basisänderung und Matrixdarstellungen
Messung und Wahrscheinlichkeit (Bornsche Regel)
Spin und das Stern-Gerlach Experiment
Zwei-Niveau System (Qubit)
N-Niveau System
Die Unschärferelationen

2. Quantendynamik
Zeitentwicklung
Das Korrespondenzprinzip
Observables mit kontinuierlichem Spektrum
Ort, Impuls, und Translation
Wellenfunktionen im Orts- und Impulsraum
Die Schrödingergleichung
Das Schrödinger- und das Heisenbergbild
Das Ehrenfest Theorem
Eindimensionale Probleme
Der eindimensionale harmonische Oszillator
Erzeugungs- und Vernichtungs-operatoren
Die Energie-Zeit-Unschärferelation

2. Mehrteilchensysteme
Das Tensorprodukt von Vektorräumen
Verschränkung und das Bell'sche Theorem
Reduzierte Dichteoperatoren
Gemischter Quantenzustand (Messung und Zeitevolution)

3. Theorie des Drehimpulses und zentrale Potentiale
Symmetrietransformationen
Drehungen und Vertauschungsrelationen für den Drehimpuls
Spin-1/2 Systeme
Bahndrehimpuls
Zentrale Potentiale: Trennung der Variablen, Entartung, Kugelfunktionen
Das Wasserstoffatom

4. Symmetrie in der Quantenmechanik
Symmetrien und Erhaltungsgesetze
Diskrete Symmetrien, Parität
Die Zeitumkehrung

5. Näherungsmethoden
Zeitunabhängige Störungstheorie
Der Zeeman-Effekt
Der Stark-Effekt

Assessment and permitted materials

Schriftliche Prüfung (teilweise Multiple-choice, teilweise Rechenbeispiele, keine Hilfsmittel erlaubt)

Minimum requirements and assessment criteria

50% der maximalen Anzahl der Punkte der schriftlichen Prüfung.

Examination topics

Die Gesamtheit des in der LV und in den Übungen besprochenen Materials.

Reading list

1. J. J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics, Addison-Wesley, 1985
2. Albert Messiah: Quantenmechanik, Band 1 und Band 2
3. Leonard Susskind and Art Friedman: Quantum Mechanics: The Theoretical Minimum

Association in the course directory

T III, P 13

Last modified: We 26.10.2022 00:25